KR20200087666A - Ami device, integrity verification system and method thereof - Google Patents

Ami device, integrity verification system and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20200087666A
KR20200087666A KR1020190132258A KR20190132258A KR20200087666A KR 20200087666 A KR20200087666 A KR 20200087666A KR 1020190132258 A KR1020190132258 A KR 1020190132258A KR 20190132258 A KR20190132258 A KR 20190132258A KR 20200087666 A KR20200087666 A KR 20200087666A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hash value
integrity
ami
ami device
information
Prior art date
Application number
KR1020190132258A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102239683B1 (en
Inventor
설재환
윤일오
장진봉
이동영
Original Assignee
주식회사 에너닷
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에너닷 filed Critical 주식회사 에너닷
Priority to KR1020190132258A priority Critical patent/KR102239683B1/en
Publication of KR20200087666A publication Critical patent/KR20200087666A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102239683B1 publication Critical patent/KR102239683B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3236—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using cryptographic hash functions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0861—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0866—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords involving user or device identifiers, e.g. serial number, physical or biometrical information, DNA, hand-signature or measurable physical characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3234—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving additional secure or trusted devices, e.g. TPM, smartcard, USB or software token
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/50—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using hash chains, e.g. blockchains or hash trees
    • H04L2209/38—

Abstract

Disclosed are an advanced metering infrastructure (AMI) device, an AMI device integrity verification system, and an integrity verification method thereof. According to the present invention, an AMI device for power meter reading capable of verifying the integrity comprises at least one chip and a central processing unit which controls the at least one chip. The central processing unit generates an integrity hash value based on hardware information of the AMI device including information of the chip, and transmits transaction data by encrypting the integrity hash value.

Description

AMI 디바이스와 AMI 디바이스 무결성 검증 시스템 및 무결성 검증 방법{AMI DEVICE, INTEGRITY VERIFICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}AMI device and AMI device integrity verification system and integrity verification method{AMI DEVICE, INTEGRITY VERIFICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 AMI 디바이스, AMI 디바이스의 무결성 검증 시스템 및 무결성 검증 방법으로서, 보다 구체적으로는, 원격으로 전력량을 검침하기 위한 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 디바이스 및 상기 AMI 디바이스의 위변조와 고장 상황을 대비하기 위해 블록체인을 이용해 AMI 디바이스의 무결성을 검증하는 시스템과 방법에 관한 것이다.The present invention is an AMI device, an integrity verification system and an integrity verification method of an AMI device, and more specifically, in order to prepare for forgery and failure of the AMI (Advanced Metering Infrastructure) device and the AMI device for remotely reading electricity. It relates to a system and method for verifying the integrity of an AMI device using a blockchain.

AMI(Advanced Metering Infrastructure)는 기존 아날로그 검침기를 디지털화하고, 통신망에 연결하여 발전 및 수전단의 전력량을 실시간으로 측정, 분석하는 장치 및 시스템의 총칭이다. 이러한 AMI는 EMS(Energy Management System), ESS(Energy Storage System), VPP(Virtual Power Plant), P2P 전력 거래 등 지능형 전력망 구축을 위한 핵심 기술이다.AMI (Advanced Metering Infrastructure) is a generic term for devices and systems that digitize an existing analog meter and connect it to a communication network to measure and analyze the power of the power generation and receiving ends in real time. These AMIs are the core technologies for the construction of intelligent power grids such as Energy Management System (EMS), Energy Storage System (ESS), Virtual Power Plant (VPP), and P2P power trading.

실제 전력에너지는 전력계통을 통해 최종 고객에게 배분된다. 상기 전력계통은 전력을 생산하는 발전설비와 송전선로 변전소, 배전선로 등의 송배전설비와 수송 배분된 전력을 일반 가정이나 공장에서 소비하기 위한 수전설비 등으로 구성된 시스템을 총칭한다.Actual power energy is distributed to end customers through the power system. The electric power system generally refers to a system consisting of a power generation facility for generating electric power, a transmission and distribution facility such as a transmission line substation, and a distribution line, and a power receiving facility for consuming power distributed and distributed in a general home or factory.

상기 전력계통의 계통점들(이를테면, 발전소, 승압변전소, 1차 및 2차 강압 변전소, 변압기, 수전단 등)의 전력량은 AMI 디바이스를 통해 디지털 정보로 변환될 수 있다. 변환된 전력의 디지털 정보는 통신망을 통해 전파될 수 있다. 즉, 물리적인 전력의 경로와 전력의 디지털 정보의 경로는 다른 경로일 수 있다. 만약, AMI 디바이스를 통한 전력측정이 정확하지 않으면 실제 발전 및 소비 전력량과 네트워크상의 전력 정보가 불일치하게 되며, 이는 지능형 전력망의 신뢰도를 하락시키는 문제점을 발생시킬 수 있다.The amount of power of the grid points of the power system (eg, power plant, step-up substation, primary and secondary step-down substation, transformer, power receiving stage, etc.) may be converted into digital information through an AMI device. The digital information of the converted power can be propagated through a communication network. That is, the path of physical power and the path of digital information of power may be different paths. If the power measurement through the AMI device is not correct, the actual power generation and power consumption and power information on the network become inconsistent, which may cause a problem of deteriorating the reliability of the intelligent power grid.

최근, 이와 같은 신뢰도를 보장하기 위해 데이터 무결성이 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 각 산업군에서는 데이터 무결성을 확보하기 위해 여러 기술 중 블록체인을 주목하고 있다. 흔히, 블록체인을 디지털 정보의 전송에 특화된 기술로 여겨지지만, 블록체인은, 블록체인 시스템에 등록된 데이터의 위변조에 대한 데이터 무결성을 시스템 전체가 보장하는 것이 특징이다.In recent years, data integrity has emerged as an important issue to ensure this reliability. Each industry is focusing on blockchain among various technologies to ensure data integrity. Although it is often considered that the blockchain is a technology specialized in the transmission of digital information, the blockchain is characterized by the entire system guaranteeing data integrity against forgery and alteration of data registered in the blockchain system.

이러한 이유로 각 산업군 시스템에 블록체인을 적용하려는 노력들이 진행되어 왔다. 그러나 종래의 블록체인을 적용한 시스템은 상위 시스템만 블록체인이 적용되었다. 전체 시스템에서 블록체인을 통해 유기적으로 연결되지 않으면, 블록체인이 적용되지 않은 부분의 데이터 무결성은 보장되지 않는다.For this reason, efforts have been made to apply blockchain to each industrial system. However, in the system that applied the conventional blockchain, only the upper system was applied with the blockchain. If the entire system is not connected organically through the blockchain, the data integrity of the part where the blockchain is not applied is not guaranteed.

종래에 블록체인이 적용된 지능형 전력망의 경우도 상위시스템만 블록체인이 적용되고 있다. 지능형 전력망은 데이터의 신뢰성이 매우 중요하다. 종래와 같이 전체 시스템이 아닌 부분적인 블록체인의 적용은, 블록체인이 적용되지 않은 AMI 부분의 데이터 무결성을 블록체인이 보장할 수 없는 문제점이 발생한다.In the case of an intelligent power grid to which a block chain has been applied, the block chain is applied only to the upper system. In the intelligent power grid, data reliability is very important. As in the prior art, the application of a partial blockchain rather than the entire system has a problem that the blockchain cannot guarantee the data integrity of the AMI portion where the blockchain is not applied.

KR 10-1527353 (2015. 06. 09.)KR 10-1527353 (2015. 06. 09.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하드웨어 정보를 블록체인화하여 펌웨어, 칩과 회로의 개조 및 고장 등에 대한 하드웨어 무결성을 보장하는 것에 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and has an object to ensure hardware integrity against firmware, chip and circuit modifications and failures by blockchaining hardware information.

또한, AMI 디바이스를 블록체인 시스템내에 구성하여 AMI 디바이스 시스템 전체의 무결성을 보장하는 것에 그 목적이 있다.In addition, the aim is to configure the AMI device in the blockchain system to ensure the integrity of the entire AMI device system.

또한, 정상적인 전력 측정 정보를 블록체인화 하여 발생 가능한 물리적인 고장 및 전력 정보 위변조를 방지하는 것에 그 목적이 있다.Also, it aims to prevent physical failures and forgery of power information that can occur by blockchaining normal power measurement information.

본 발명의 일 실시예에 따른 무결성 검증이 가능한 전력량 검침을 위한 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 디바이스는 하나 이상의 칩(Chip) 및 상기 하나 이상의 칩을 제어하는 중앙처리부를 포함하고, 상기 중앙처리부는, 상기 칩의 정보를 포함하는 상기 AMI 디바이스의 하드웨어 정보에 기초하여 무결성 해시값을 생성하고 상기 무결성 해시값을 암호화한 트랜잭션 데이터를 전송할 수 있다.An AMI (Advanced Metering Infrastructure) device for checking the amount of power capable of integrity verification according to an embodiment of the present invention includes at least one chip and a central processing unit controlling the at least one chip, wherein the central processing unit comprises: An integrity hash value may be generated based on hardware information of the AMI device including chip information, and transaction data encrypted with the integrity hash value may be transmitted.

또한, 상기 하드웨어 정보는 상기 AMI 디바이스의 펌웨어 정보 및 회로점검 정보 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.Further, the hardware information may further include one or more of firmware information and circuit inspection information of the AMI device.

또한, 상기 중앙처리부는 상기 무결성 해시값을 상기 AMI 디바이스의 개인키 및 상기 AMI 디바이스와 네트워크로 연결된 검증노드의 공개키를 이용하여 암호화 할 수 있다.In addition, the central processing unit may encrypt the integrity hash value using the private key of the AMI device and the public key of the verification node connected to the AMI device in a network.

또한, 상기 펌웨어 정보는 상기 펌웨어의 버전 정보, 하나 이상의 파라미터 값 및 하나 이상의 기능에 대한 대표값 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Further, the firmware information may include one or more of version information of the firmware, one or more parameter values, and representative values for one or more functions.

또한, 상기 칩의 정보는 상기 칩의 PUF(Physical Unclonable Function) 값을 포함할 수 있다.Further, the information of the chip may include a physical unclonable function (PUF) value of the chip.

또한, 상기 중앙처리부는 상기 펌웨어 정보를 기초로 생성한 펌웨어 해시값 및 상기 칩의 정보를 기초로 생성한 칩 해시값을 이용하여 위변조 해시값을 생성하고, 상기 위변조 해시값과 상기 회로점검 정보를 기초로 생성한 고장진단 해시값을 이용하여 상기 무결성 해시값을 생성할 수 있다.In addition, the central processing unit generates a forged forged hash value using the firmware hash value generated based on the firmware information and the chip hash value generated based on the information of the chip, and the forged hash value and the circuit check information are generated. The integrity hash value may be generated by using the failure diagnosis hash value generated as a basis.

또한, 상기 트랜잭션 데이터는 상기 AMI 디바이스의 개인키로 상기 무결성 해시값을 암호화하여 서명값으로 변환하고, 상기 서명값을 상기 검증노드의 공개키로 암호화하여 생성할 수 있다.In addition, the transaction data may be generated by encrypting the integrity hash value with a private key of the AMI device, converting it into a signature value, and encrypting the signature value with a public key of the verification node.

또한, 상기 AMI 디바이스는 전력량을 측정하는 센서, 상기 센서가 측정한 전력 신호 또는 레퍼런스 신호를 선택적으로 통과시키는 스위치, 상기 스위치가 통과시킨 상기 전력 신호 또는 상기 레퍼런스 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 중앙처리부로 전송하는 ADC(Analog to Digital Converter) 및 상기 중앙처리부가 생성한 상기 트랜잭션 데이터를 전송하고 외부 제어 신호를 수신하는 통신모듈을 포함할 수 있다.In addition, the AMI device is a sensor for measuring the amount of power, a switch for selectively passing the power signal or the reference signal measured by the sensor, and converts the power signal or the reference signal passed by the switch into a digital signal to the central processing unit It may include an ADC (Analog to Digital Converter) to transmit and a communication module for transmitting the transaction data generated by the central processing unit and receiving an external control signal.

또한, 상기 AMI 디바이스는 상기 스위치가 상기 전력 신호를 통과시키는 정상 모드 또는 상기 스위치가 상기 레퍼런스 신호를 통과시키는 검증 모드로 동작하고, 상기 검증 모드는 상기 검증노드의 무결성 검증 요청에 대응한 상기 중앙처리부의 제어 신호에 따라 동작할 수 있다.In addition, the AMI device operates in a normal mode in which the switch passes the power signal or a verification mode in which the switch passes the reference signal, and the verification mode is the central processing unit corresponding to the integrity verification request of the verification node. It can operate according to the control signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 전력량 검침을 위한 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 디바이스의 무결성을 검증하는 AMI 디바이스 무결성 검증 시스템은 중앙처리부를 포함하는 하나 이상의 상기 AMI 디바이스 및 상기 AMI 디바이스와 네트워크로 연결되어 상기 AMI 디바이스의 무결성 검증을 요청하는 복수의 블록체인 노드를 포함하고, 상기 AMI 디바이스의 상기 중앙처리부는 상기 AMI 디바이스의 펌웨어 정보, 칩의 정보 및 회로점검 정보 중 하나 이상에 기초하여 무결성 해시값을 생성하고, 상기 무결성 해시값을 상기 AMI 디바이스의 개인키 및 상기 블록체인 노드의 공개키를 이용해 암호화하여 상기 블록체인 노드에 트랜잭션 데이터로 전송할 수 있다.An AMI device integrity verification system for verifying the integrity of an AMI (Advanced Metering Infrastructure) device for a block-chain-based power meter reading according to an embodiment of the present invention includes at least one AMI device including a central processing unit and a network with the AMI device It includes a plurality of blockchain nodes connected to the request for verification of the integrity of the AMI device, the central processing unit of the AMI device is integrity based on one or more of the firmware information of the AMI device, chip information and circuit inspection information A hash value may be generated, and the integrity hash value may be encrypted using the private key of the AMI device and the public key of the blockchain node and transmitted as transaction data to the blockchain node.

또한, 상기 블록체인 노드는 상기 트랜잭션 데이터를 상기 블록체인 노드의 개인키 및 상기 AMI 디바이스의 공개키를 이용한 복호화로 상기 무결성 해시값으로 변환하고, 미리 저장된 상기 AMI 디바이스의 참조 해시값과 비교한 결과 데이터를 상기 블록체인 노드의 개인키를 이용하여 암호화한 결과 트랜잭션 데이터를 생성하며, 상기 결과 트랜잭션 데이터를 상기 블록체인 노드 중에서 블록생성노드에 전송할 수 있다.In addition, the blockchain node converts the transaction data into the integrity hash value by decryption using the private key of the blockchain node and the public key of the AMI device, and compares it with a reference hash value of the previously stored AMI device. As a result of encrypting the data using the private key of the blockchain node, transaction data can be generated, and the resulting transaction data can be transmitted to the block creation node among the blockchain nodes.

또한, 하나 이상의 상기 블록생성노드는 합의 알고리즘에 따른 블록생성규칙으로 블록을 생성하고, 상기 블록을 상기 블록체인 노드에 전파하고, 각각의 상기 블록체인 노드는 상기 결과 데이터가 일치한 결과값이면, 상기 AMI 디바이스와 통신을 유지하고, 불일치 결과값이면 상기 AMI 디바이스와 통신을 중단할 수 있다.In addition, at least one of the block generation nodes generates a block according to a block generation rule according to a consensus algorithm, propagates the block to the blockchain node, and each of the blockchain nodes is a result value when the result data matches. Communication with the AMI device may be maintained, and communication with the AMI device may be stopped if the result is a mismatch.

본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용하여 전력량 검침을 위한 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 디바이스의 무결성을 검증하는 방법은 상기 AMI 디바이스의 칩의 정보를 포함하는 하드웨어 정보에 기초하여 무결성 해시값을 생성하는 제1 단계, 상기 무결성 해시값을 상기 AMI 디바이스의 개인키 및 상기 블록체인의 검증노드의 공개키로 암호화하는 제2 단계, 상기 제2 단계에서 암호화한 상기 무결성 해시값을 기초로 통신프로토콜에 따른 트랜잭션 데이터를 생성하여 상기 검증노드로 전송하는 제3 단계, 상기 트랜잭션 데이터를 상기 검증노드의 개인키 및 상기 AMI 디바이스의 공개키로 복호화하여 상기 무결성 해시값으로 변환하는 제4 단계, 상기 AMI 디바이스의 참조 해시값과 비교한 결과 데이터를 상기 검증노드의 개인키로 암호화하는 제5 단계 및 상기 제5 단계에서 암호화한 상기 결과 데이터를 기초로 통신프로토콜에 따른 결과 트랜잭션 데이터를 생성하여 상기 블록체인의 하나 이상의 블록생성노드에 전송하는 제6 단계를 포함할 수 있다.A method of verifying the integrity of an AMI (Advanced Metering Infrastructure) device for power meter reading by using a blockchain according to an embodiment of the present invention is based on the hardware hash information including the chip information of the AMI device integrity hash value A first step of generating, the second step of encrypting the integrity hash value with the private key of the AMI device and the public key of the verification node of the blockchain, the communication protocol based on the integrity hash value encrypted in the second step A third step of generating transaction data according to the data and transmitting the transaction data to the verification node; a fourth step of decrypting the transaction data with the verification node's private key and the public key of the AMI device and converting the transaction data into the integrity hash value; A fifth step of encrypting the result data compared with the reference hash value with the private key of the verification node and generating the result transaction data according to the communication protocol based on the result data encrypted in the fifth step, one or more of the blockchain It may include a sixth step of transmitting to the block generation node.

또한, 합의 알고리즘에 따른 블록생성규칙으로 블록을 생성하고, 생성한 상기 블록을 하나 이상의 상기 블록체인의 노드에 전파하는 제7 단계를 포함하고, 상기 결과 데이터가 일치 결과값이면 각각의 상기 블록체인 노드는 상기 AMI 디바이스와 통신을 유지하는 제8-1 단계 또는 상기 결과 데이터가 불일치 결과값이면 각각의 상기 블록체인 노드는 상기 AMI 디바이스와 통신을 중단하는 제8-2 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, a seventh step of generating a block with a block generation rule according to the consensus algorithm, and propagating the generated block to one or more nodes of the blockchain, if the result data is a match result, each of the block chains The node may further include step 8-1 of maintaining communication with the AMI device, or step 8-2 of each blockchain node stopping communication with the AMI device if the result data is an inconsistent result value. .

또한, 상기 하드웨어 정보는, 상기 AMI 디바이스의 펌웨어 정보 및 회로점검 정보를 더 포함하고 상기 제1 단계는 상기 펌웨어 정보를 기초로 펌웨어 해시값, 상기 칩의 정보를 기초로 칩 해시값 및 상기 회로점검 정보를 기초로 고장진단 해시값을 생성하는 제1-1 단계, 상기 펌웨어 해시값과 상기 칩 해시값을 이용하여 위변조 해시값을 생성하는 제1-2 단계 및 상기 위변조 해시값과 상기 고장진단 해시값을 이용하여 상기 무결성 해시값을 생성하는 제1-3 단계를 포함할 수 있다.Further, the hardware information further includes firmware information and circuit inspection information of the AMI device, and the first step is a firmware hash value based on the firmware information and a chip hash value and the circuit inspection based on the chip information. Step 1-1 of generating a fault diagnosis hash value based on information, Steps 1-2 of generating a forgery hash value using the firmware hash value and the chip hash value, and the forgery hash value and the fault diagnosis hash A first to third step of generating the integrity hash value using a value may be included.

또한, 상기 제3 단계는 상기 AMI 디바이스의 개인키로 상기 무결성 해시값을 암호화하여 서명값으로 변환하는 제3-1 단계 및 상기 서명값을 상기 검증노드의 공개키로 암호화하여 상기 트랜잭션 데이터를 생성하는 제3-2 단계를 포함할 수 있다.In addition, the third step is a step 3-1 of encrypting the integrity hash value with the private key of the AMI device and converting it into a signature value, and generating the transaction data by encrypting the signature value with the public key of the verification node. Step 3-2 may be included.

또한, 상기 칩의 정보는 상기 칩의 PUF(Physical Unclonable Function) 값을 포함할 수 있다.Further, the information of the chip may include a physical unclonable function (PUF) value of the chip.

본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스, AMI 디바이스 무결성 검증 시스템 및 무결성 검증 방법은 하드웨어 정보를 블록체인화하여 펌웨어, 칩과 회로의 개조 및 고장 등에 대한 하드웨어 무결성을 보장할 수 있다.The AMI device, the AMI device integrity verification system, and the integrity verification method according to an embodiment of the present invention can block hardware information to ensure hardware integrity for firmware, chip and circuit modifications, and failures.

또한, AMI 디바이스를 블록체인 시스템내에 구성하여 AMI 디바이스 시스템 전체의 무결성을 보장할 수 있다.In addition, the AMI device can be configured in the blockchain system to ensure the integrity of the entire AMI device system.

또한, 정상적인 전력 측정 정보를 블록체인화 하여 발생 가능한 물리적인 고장 및 전력 정보 위변조를 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent physical failures and forgery of power information that may occur by blockchaining normal power measurement information.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수용가 측에 설치된 AMI 디바이스를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 무결성 검증 시스템의 대략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스의 무결성 검증 처리 절차를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치의 모드 변경에 따른 통과시키는 전압 신호를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무결성 해시값을 생성하는 해시트리 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 노드의 무결성 검증 처리 절차를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변조된 해시트리 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 무결성 검증 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무결성 해시값을 생성하는 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭키를 이용해 암호화하는 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 무결성 검증 방법의 흐름도이다.1 is a view showing an AMI device installed on the consumer side according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of an AMI device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a schematic configuration of an AMI device integrity verification system according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an integrity verification processing procedure of an AMI device according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a voltage signal passing through according to a mode change of a switch according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a hashtree structure for generating an integrity hash value according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a procedure for verifying the integrity of a blockchain node according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a modulated hashtree structure according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart of an AMI device integrity verification method according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a step of generating an integrity hash value according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a step of encrypting using an asymmetric key according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart of an AMI device integrity verification method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예가 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe an embodiment of the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.In the present specification, terms such as “include”, “have” or “have” are intended to designate the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, one Or further features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, may be understood as not precluding the possibility of being added.

또한, 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 기술되고, 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.In addition, the components shown in the embodiments of the present invention are shown independently to represent different characteristic functions, and do not mean that each component is composed of separate hardware or one software component unit. That is, for convenience of description, each component is listed as each component, and at least two components of each component may be combined to form one component, or one component may be divided into a plurality of components to perform a function. The integrated and separated embodiments of each of these components are also included in the scope of the present invention without departing from the essence of the present invention.

또한, 이하의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following embodiments are provided to more clearly explain to those of ordinary skill in the art, and the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for more clear explanation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수용가 측에 설치된 AMI 디바이스를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 AMI 디바이스(100)는 전력 공급자 라인에서 수용가 측으로 접속되는 지점에 설치되어 상기 수용가 측에서 소비하는 전력량을 측정하는 장치이다. 도 1의 경우는 일반적인 경우이며, 수용가 측이 아닌 발전 사업자 측에 설치되어 발전량을 측정할 수도 있다. 이하, 일 실시예에 따라 수용가 측에 설치된 AMI 디바이스로서 기술한다. 보통, AMI 디바이스(100)는 전력 공급자와의 양방향 통신이 가능하여 전기 공급자와 수요자의 상호 인지 기반 수요반응(DR, Demand Response) 시스템 구현 및 운영을 위한 중요 수단으로 사용되며, 다양한 유형의 분산전원체계, 배전지능화시스템 등과의 정보 연계 등 미래 지능형 전력망 운용으로 사용될 수 있는 구성요소 중 하나이다.1 is a view showing an AMI device installed on the consumer side according to an embodiment of the present invention. The AMI device 100 shown in FIG. 1 is an apparatus installed at a point connected to a consumer side in a power provider line to measure the amount of power consumed by the consumer side. The case of FIG. 1 is a general case, and may be installed at the power generation company side rather than the customer side to measure the amount of power generation. Hereinafter, it will be described as an AMI device installed on the consumer side according to one embodiment. In general, the AMI device 100 is capable of two-way communication with a power provider, and is used as an important means for implementing and operating a demand response (DR) system based on mutual recognition between electricity providers and consumers, and various types of distributed power It is one of the components that can be used for the operation of the future intelligent power grid, such as information linkage with the system and distribution system.

상기 AMI(Advanced Metering Infrastructure)는 단방향 원격검침시스템(AMR, Advanced Meter Reading)에서 진화된 형태로 전력 생산자와 전력 소비자 간의 양방향 데이터 통신으로 소비자와 전기 에너지 공급자 사이의 수요반응을 통해 적극적으로 에너지 절약을 유도하고, 소비자 측 에너지를 통합 관리하는 인프라 시스템이다. The AMI (Advanced Metering Infrastructure) is an evolved form of a one-way remote meter reading system (AMR, Advanced Meter Reading) that actively saves energy through demand response between consumers and electric energy providers through two-way data communication between power producers and power consumers. It is an infrastructure system that induces and manages energy on the consumer side.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스(100)는 하나 이상의 칩(Chip) 및 중앙처리부(123)를 포함할 수 있다. 상기 칩은 센서(110), 스위치(121), ADC(Analog to Digital Converter, 122), 중앙처리부(123), 레퍼런스 회로(130) 및 통신모듈(140)을 포함할 수 있다.2 is a block diagram showing the configuration of an AMI device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the AMI device 100 according to an embodiment of the present invention may include one or more chips and a central processing unit 123. The chip may include a sensor 110, a switch 121, an analog to digital converter (ADC) 122, a central processing unit 123, a reference circuit 130, and a communication module 140.

센서(110)는 도 1과 같이 수용가 측의 전력 소비량을 측정하여 전력 신호로 변환할 수 있다. 상기 전력 신호는 아날로그 신호 또는 디지털 신호일 수 있으며, 스위치(121)로 전송될 수 있다. 스위치(121)는 상기 전력 신호 또는 레퍼런스 신호를 선택적으로 통과시킬 수 있다. ADC(Analog to Digital Converter, 122)는 스위치(121)가 통과시킨 전력 신호 또는 레퍼런스 신호를 디지털 신호로 변환하여 중앙처리부(123)로 전송할 수 있다. 중앙처리부(123)는 스위치(121)의 상기 전력 신호 또는 상기 레퍼런스 신호의 선택적 통과에 대해 제어할 수 있으며, AMI 디바이스(100)의 무결성 검증을 위해 트랜잭션 데이터를 생성할 수 있다. 중앙처리부(123)는 생성한 상기 트랜잭션 데이터를 통신모듈(140)로 전송하고, 네트워크에 연결된 통신모듈(140)은 상기 트랜잭션 데이터를 블록체인 노드(도 3 참조)로 전송할 수 있다. 블록체인 노드에 대해서는 도 3에서 후술한다. 또한, 통신모듈(140)은 상기 네트워크로부터 전송되는 외부 제어 신호를 수신하여 중앙처리부(123)로 전송할 수 있다.As shown in FIG. 1, the sensor 110 may measure power consumption at the consumer side and convert it into a power signal. The power signal may be an analog signal or a digital signal, and may be transmitted to the switch 121. The switch 121 may selectively pass the power signal or the reference signal. The ADC (Analog to Digital Converter, 122) may convert the power signal or the reference signal passed by the switch 121 into a digital signal and transmit it to the central processing unit 123. The central processing unit 123 may control the selective passage of the power signal or the reference signal of the switch 121, and may generate transaction data to verify the integrity of the AMI device 100. The central processing unit 123 may transmit the generated transaction data to the communication module 140, and the communication module 140 connected to the network may transmit the transaction data to a blockchain node (see FIG. 3). The blockchain node will be described later in FIG. 3. In addition, the communication module 140 may receive an external control signal transmitted from the network and transmit it to the central processing unit 123.

여기서, 스위치(121), ADC(122) 및 중앙처리부(123)는 개별 소자로 마련될 수 있거나 제어부(120)로 통합되어 하나의 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU, Micro Controller Unit)으로 마련될 수도 있다.Here, the switch 121, the ADC 122, and the central processing unit 123 may be provided as separate elements or may be integrated into the control unit 120 to be provided as one micro controller unit (MCU).

AMI 디바이스(100)는 정상 모드 또는 검증 모드로 동작할 수 있다. 상기 정상 모드는 수용가 측에서 소비하는 전력량을 검침하는 모드로서, 스위치(121)가 상기 전력 신호를 통과시켜 ADC(122)로 보낼 수 있다. 검증 모드는 AMI 디바이스(100)의 무결성을 검증하기 위한 모드로서, 스위치(121)가 센서(110)의 상기 전력 신호의 통과를 막고 레퍼런스 회로(130)의 레퍼런스 신호를 통과시킬 수 있다. 상기 정상 모드 또는 검증 모드는 중앙처리부(123)의 제어 신호로 전환될 수 있다.The AMI device 100 may operate in a normal mode or a verification mode. The normal mode is a mode for reading the amount of power consumed by the consumer, and the switch 121 may pass the power signal and send it to the ADC 122. The verification mode is a mode for verifying the integrity of the AMI device 100, and the switch 121 may block the passage of the power signal of the sensor 110 and pass the reference signal of the reference circuit 130. The normal mode or the verification mode may be converted into a control signal of the central processing unit 123.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 무결성 검증 시스템의 대략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 무결성 검증 시스템은 AMI 디바이스(100)를 포함하는 클라이언트와 네트워크로 연결된 복수의 노드로 구성된 블록체인 시스템을 포함할 수 있다. 상기 복수의 노드는 블록체인 노드일 수 있으며, 각각의 상기 블록체인 노드는 복수의 AMI 디바이스(100)가 각각 측정한 전력량 기록을 포함하는 분산원장을 가질 수 있다. 또한 각각의 상기 블록체인 노드는 상기 블록체인 시스템 상의 기능에 따라 검증노드(200), 블록생성노드(300) 및 일반노드(400)로 구분될 수 있다, 그러나 상기 블록체인 상의 검증노드(200), 블록생성노드(300) 및 일반노드(400)는 고정되는 것은 아니며 서로의 역할이 교환 또는 중복될 수도 있다.3 is a block diagram showing a schematic configuration of an AMI device integrity verification system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, an AMI device integrity verification system according to an embodiment of the present invention may include a blockchain system composed of a plurality of nodes connected to a network with a client including the AMI device 100. The plurality of nodes may be blockchain nodes, and each of the blockchain nodes may have a distributed ledger including a record of the amount of power measured by each of the plurality of AMI devices 100. In addition, each of the blockchain nodes can be divided into a verification node 200, a block generation node 300, and a general node 400 according to functions on the blockchain system, but the verification node 200 on the blockchain , The block generation node 300 and the general node 400 are not fixed, and their roles may be exchanged or duplicated.

AMI 디바이스(100)는 통신모듈(140)을 통해 상기 블록체인 노드와 연결될 수 있다. 도 3에 도시된 AMI 디바이스(100)는 검증노드(200)와 연결되어 있지만 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는 AMI 디바이스(100)는 상기 블록체인 시스템 상의 노드로 포함될 수 있으며, 복수의 AMI 디바이스(100) 역시 상기 블록체인 노드로서 검증노드(200), 블록생성노드(300) 및 일반노드(400)와 서로 연결될 수 있다.The AMI device 100 can be connected to the blockchain node through the communication module 140. The AMI device 100 illustrated in FIG. 3 is connected to the verification node 200, but is not limited thereto. Preferably, the AMI device 100 may be included as a node on the blockchain system, and a plurality of AMI devices 100 are also the blockchain node, such as a verification node 200, a block generation node 300, and a general node 400. ) And each other.

검증노드(200)는 AMI 디바이스(100)에 대해 무결성 검증을 요청할 수 있고, 해당 요청에 응답된 데이터를 검증할 수 있다. 블록생성노드(300)는 검증노드(200)가 검증하고 서명한 트랜잭션 데이터를 일정 단위로 묶어 기존 블록들과 유기적으로 연결될 수 있는 새로운 블록(원장)을 생성할 수 있다. 상기 생성된 블록은 일반노드(400)에 전파되고 일반노드(400)는 상기 생성된 노드를 기존에 존재하는 블록과 연결할 수 있다.The verification node 200 may request integrity verification for the AMI device 100 and verify data responsive to the request. The block creation node 300 may create a new block (ledger) that can be organically connected to existing blocks by bundling the transaction data verified and signed by the verification node 200 in a certain unit. The generated block is propagated to the general node 400, and the general node 400 can connect the generated node with an existing block.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스의 무결성 검증 처리 절차를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, AMI 디바이스(100)의 무결성 검증은 도 3에 도시된 검증노드(200)의 디바이스 무결성 검증 요청에 따라 시작할 수 있다. AMI 디바이스(100)가 검증노드(200)의 무결성 검증 요청을 받으면, 중앙처리부(123)는 상기 검증 모드로 동작할 수 있다. 중앙처리부(123)는 AMI 디바이스(100)의 펌웨어 정보(151), 칩의 정보(152) 및 회로점검 정보(153) 중 하나 이상에 기초하여 무결성 해시값을 생성할 수 있다.4 is a diagram illustrating an integrity verification processing procedure of an AMI device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, integrity verification of the AMI device 100 may be started according to a device integrity verification request of the verification node 200 shown in FIG. 3. When the AMI device 100 receives a request for verifying the integrity of the verification node 200, the central processing unit 123 may operate in the verification mode. The central processing unit 123 may generate an integrity hash value based on one or more of the firmware information 151 of the AMI device 100, the information 152 of the chip, and the circuit inspection information 153.

펌웨어 정보(151)는 외부에서 특정 목적을 위해 인위적으로 조작을 할 가능성이 있는 파라미터가 변경되거나 설치 상태가 변경되는 경우 이를 확인할 수 있는 상태정보 파라미터로서, 펌웨어에서 해시트리 생성을 위해 획득하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 펌웨어 버전정보, 디바이스 고유관리번호, 디바이스 IP/포트 정보, 노드(서버)의 IP/포트정보, ADC의 센서 보정값(오프셋 값), 고장 판단을 위한 자기점검기능의 Threshold 비교값, 고장코드 목록, 외부 디버깅 장비의 MCU 로그 기록 등이 있을 수 있다.The firmware information 151 is a status information parameter that can be confirmed when a parameter that may be artificially manipulated for a specific purpose from outside or an installation state is changed, is information obtained for generating hassle in the firmware. Can. For example, firmware version information, device unique management number, device IP/port information, node/server IP/port information, ADC sensor correction value (offset value), threshold comparison value of self-check function for fault determination , Fault code list, MCU log record of external debugging equipment.

칩의 정보(152)는 AMI 디바이스(100)를 구성하는 칩의 PUF(Physical Unclonable Function) 값일 수 있다. PUF 값은 반도체 제조 공정에서 발생하는 공정편차를 이용하여 칩 내부에 구현한 예측하기 어려운 랜덤한 디지털 값을 의미한다. PUF 값은 하드웨어적으로 예측 불가능한 값이 출력되므로 복제가 불가능하다. 일반적으로 동일한 회로와 동일한 마스크 레이아웃을 가지고, 동일한 공정과정을 거치더라도 반도체 제조 과정 특성상 발생하는 공정편차에 의해 트랜지스터, 커패시터, 저항 등과 같은 소자 특성 또는 게이트 지연시간과 같은 회로 특성과 같은 많은 부분에서 차이가 발생한다. 이러한 차이로 인해 칩마다 서로 다른 비트 값을 가지게 되고, 이렇게 결정된 값은 난수 생성 장치와 달리 매번 생성될 때마다 동일한 값을 출력하므로 칩 고유의 정보로 활용된다. 생성되는 값은 칩 내부에서 생성되는 값이므로 외부의 조작 없이 자체적으로 데이터 생성이 가능하여 칩 외부로의 유출을 근본적으로 차단할 수 있는 장점이 있다. 또한, 물리적 보안 공격에 대해서도 PUF 값을 읽기 어렵다.The chip information 152 may be a physical unclonable function (PUF) value of a chip constituting the AMI device 100. PUF value refers to a random digital value that is difficult to predict implemented inside a chip by using a process deviation occurring in a semiconductor manufacturing process. PUF values cannot be copied because unpredictable values are output in hardware. In general, they have the same circuit and the same mask layout, and even in the same process, they differ in many parts, such as device characteristics such as transistors, capacitors, resistors, or circuit characteristics such as gate delay due to process variations that occur due to semiconductor manufacturing process characteristics. Occurs. Due to this difference, each bit has a different bit value, and the determined value is used as unique information for the chip because it outputs the same value each time it is generated, unlike the random number generator. Since the generated value is a value generated inside the chip, it is possible to generate data on its own without external manipulation, which has the advantage of fundamentally blocking leakage to the outside of the chip. Also, it is difficult to read the PUF value for a physical security attack.

회로점검 정보(153)는 센서(110)의 전압신호, 필터, ADC(122) 및 중앙처리부(123)로 이어지는 신호 흐름에 대한 이상 유무의 정보일 수 있다. 회로점검은 외부에서 자기 왜란을 가하거나 필터부에 여러 수동소자를 추가로 설치하여 검침 되는 값을 인위로 조작하거나 관리부실 및 노후화 등으로 해당 부분의 고장 발생을 자가 진단하기 위한 것일 수 있다. 이를 위해, 레퍼런스 회로(130)는 고정 또는 미리 결정된 가변 전압 신호 즉, 레퍼런스 신호를 생성할 수 있다. 레퍼런스 회로(130)는 레퍼런스 신호를 스위치(121)로 전송하고, 스위치(121)는 상기 레퍼런스 신호를 통과시킬 수 있다. 이때, 중앙처리부(123)는 스위치(121)가 검증 모드로 동작하도록 제어 신호를 보내고, 이에 따라 스위치(121)는 상기 검증 모드로 동작하여 상기 레퍼런스 신호를 통과시킬 수 있다.The circuit check information 153 may be information on whether or not there is an abnormality in the signal flow leading to the voltage signal of the sensor 110, the filter, the ADC 122, and the central processing unit 123. The circuit check may be for self-diagnosing the occurrence of a failure in the relevant part by artificially manipulating the value to be read by applying self-disturbance from the outside or by installing several passive elements in the filter part, or due to poor management and aging. To this end, the reference circuit 130 may generate a fixed or predetermined variable voltage signal, that is, a reference signal. The reference circuit 130 transmits a reference signal to the switch 121, and the switch 121 can pass the reference signal. At this time, the central processing unit 123 sends a control signal so that the switch 121 operates in the verification mode, and accordingly, the switch 121 operates in the verification mode to pass the reference signal.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치의 모드 변경에 따른 통과시키는 전압 신호를 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 스위치(121)가 정상 모드일 경우, 상용 전압이 측정되고, 중앙처리부(123)의 제어 신호를 인해 스위치(121)가 검증 모드로 전환되면 상용 전압 신호는 막고, 레퍼런스 회로(130)의 레퍼런스 신호를 통과시키는 것을 알 수 있다.5 is a view showing a voltage signal passing through according to a mode change of a switch according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, when the switch 121 is in the normal mode, the commercial voltage is measured, and when the switch 121 is switched to the verification mode due to the control signal of the central processing unit 123, the commercial voltage signal is blocked and the reference circuit It can be seen that the reference signal of 130 passes.

중앙처리부(123)는 스위치(121)를 통과한 레퍼런스 신호의 결과값을 측정하고, 공장상태에서 레퍼런스 신호로 측정된 기록값과 비교할 수 있다. 그리고 중앙처리부(123)는 상기 결과값과 상기 기록값의 비교 결과가 오차범위 내에 있으면 오류로 오차범위를 벗어나면 정상으로 고장 여부를 판단하여 회로점검 정보에 포함할 수 있다. 또한, 중앙처리부(123)는 측정되는 파형의 왜곡 형태에 따른 이상 유형을 판단하여 회로점검 정보에 포함할 수 있다.The central processing unit 123 may measure the result value of the reference signal that has passed through the switch 121 and compare it with the recorded value measured as the reference signal in the factory state. In addition, if the result of comparison between the result value and the record value is within an error range, the central processing unit 123 may determine whether a failure has occurred normally if an error is out of the error range and include it in the circuit inspection information. In addition, the central processing unit 123 may determine an abnormal type according to a distortion form of a measured waveform and include it in circuit inspection information.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무결성 해시값을 생성하는 해시트리 구조를 나타낸 도면이다. 도 4 및 도 6을 참조하면, 중앙처리부(123)는 복수의 해시값으로 구성되는 해시트리(166) 구조를 생성할 수 있다. 상기 해시트리 구조는 하나 이상의 기저 정보를 기초로 각각 해시값을 생성하여 최종적으로 하나의 해시값을 생성하는 구조이다. 본 발명의 일 실시예에서 기저 정보는 펌웨어 정보(151), 칩의 정보(152) 및 회로점검 정보(153)일 수 있으며, 이들 정보를 각각 단계적으로 해시변환하여 최종적인 펌웨어 해시값(161), 칩 해시값(162) 및 고장진단 해시값(163)을 생성할 수 있다. 또한, 생성된 펌웨어 해시값(161), 칩 해시값(162) 및 고장진단 해시값(163)에 대해서도 해시트리 구조로 최종 해시값 즉, 무결성 해시값(165)을 생성할 수 있다. 중앙처리부(123)는 중앙처리부(123)는 펌웨어 해시값(161), 칩 해시값(162) 및 고장진단 해시값(163)을 동시에 생성하거나 미리 정해진 순서에 따라 따로 생성할 수 있다.6 is a view showing a hashtree structure for generating an integrity hash value according to an embodiment of the present invention. 4 and 6, the central processing unit 123 may generate a hashtree 166 structure composed of a plurality of hash values. The hashtree structure is a structure in which each hash value is generated based on one or more basis information to finally generate one hash value. In one embodiment of the present invention, the base information may be firmware information 151, chip information 152, and circuit check information 153, and hash conversion of each of these pieces of information in stages to produce a final firmware hash value 161. , A chip hash value 162 and a failure diagnosis hash value 163 may be generated. Further, the generated hash value 161, the chip hash value 162, and the failure diagnosis hash value 163 may also generate a final hash value, that is, an integrity hash value 165, in a hashtree structure. The central processing unit 123 may simultaneously generate the firmware hash value 161, the chip hash value 162, and the failure diagnosis hash value 163, or separately according to a predetermined order.

일 실시예에 따라 펌웨어 정보(151)의 기저 정보는 디바이스 고유 ID 값, 펌웨어 버전 정보 및 IP/포트 정보이며, 칩의 정보(152)의 기저 정보는 중앙처리부 PUF 및 ADC PUF이고, 회로점검 정보(153)의 기저 정보는 고장코드일 수 있다. 위에서 언급한 것과 같이 각각의 상기 기저 정보는 다른 정보를 더 포함할 수도 있다. 중앙처리부(123)는 각각의 상기 기저정보에 따라 해시트리 구조로 펌웨어 해시값(161), 칩 해시값(162) 및 고장진단 해시값(163)을 생성할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙처리부(123)는 디바이스 고유 ID값(151a), 펌웨어 버전 정보(151b) 및 IP/포트 정보(151c)를 각각 해시변환하여 대응하는 해시값을 생성할 수 있다. 즉, 중앙처리부(123)는 디바이스 고유ID 값(151a)으로 0x6660AA0D...(161a)을, 펌웨어 버전 정보(151b)로 0x0CB21B56...(161b)을, IP/포트 정보(151c)로 0x3FB8AFE3...(161c)을 생성할 수 있다. 여기서, 해시값 길이는 따로 제한되지 않으며, 설명 편의상 앞 8자리를 표기하고 뒷자리는 생략하여 표기한다. 해시변환 함수로는 SHA-256 함수 등이 사용될 수 있고, 256bits 즉, 16진수로 64자리의 해시값이 생성될 수 있다.According to an embodiment, the basis information of the firmware information 151 is a device unique ID value, firmware version information, and IP/port information, and the basis information of the chip information 152 is a central processing unit PUF and ADC PUF, and circuit inspection information. The basis information of 153 may be a fault code. As mentioned above, each of the base information may further include other information. The central processing unit 123 may generate a firmware hash value 161, a chip hash value 162, and a failure diagnosis hash value 163 according to each of the basis information. As shown in FIG. 6, the central processing unit 123 may hash the device unique ID value 151a, the firmware version information 151b, and the IP/port information 151c, respectively, to generate a corresponding hash value. . That is, the central processing unit 123 is 0x6660AA0D...(161a) as the device unique ID value 151a, 0x0CB21B56...(161b) as the firmware version information 151b, and 0x3FB8AFE3 as the IP/port information 151c. ...(161c) can be generated. Here, the length of the hash value is not limited, and for convenience of description, the front 8 digits are written and the rear digits are omitted. A SHA-256 function can be used as the hash conversion function, and 64 bits of hash value can be generated in 256 bits, that is, hexadecimal.

중앙처리부(123)는 생성된 0x6660AA0D...(161a)과 0x0CB21B56...(161b)를 기초로 0x33533960...(161d) 해시값을 생성할 수 있다. 그리고 중앙처리부(123)는 생성된 0x33533960...(161d)과 0x3FB8AFE3...(161c)을 기초로 0x26146AD2...(161e)을 생성할 수 있다. 생성된 0x26146AD2...(161e)는 펌웨어 정보(151)를 기초로 생성한 최종 해시값이며 도 4의 펌웨어 해시값(161)에 해당할 수 있다.The central processing unit 123 may generate a hash value of 0x33533960...(161d) based on the generated 0x6660AA0D...(161a) and 0x0CB21B56...(161b). In addition, the central processing unit 123 may generate 0x26146AD2...(161e) based on the generated 0x33533960...(161d) and 0x3FB8AFE3...(161c). The generated 0x26146AD2...(161e) is a final hash value generated based on the firmware information 151 and may correspond to the firmware hash value 161 of FIG. 4.

이와 동일하게 중앙처리부(123)는 칩의 정보(152), 즉, 중앙처리부 PUF 값(152a)과 ADC PUF 값(152b)을 기초로 각각 해시변환하여 0x50F561B1...(162a)과 0x912E0459...(162b)을 생성할 수 있다. 그리고 중앙처리부(123)는 생성된 0x50F561B1...(162a)과 0x912E0459...(162b)를 기초로 해시변환하여 0x853E1B15...(162c)을 생성할 수 있고, 해당 0x853E1B15...(162c)은 칩 해시값(162)일 수 있다. 또한, 중앙처리부(123)는 고장코드 값(153a)을 기초로 해시변환하여 0xC3448CC4...(163a)을 생성할 수 있고, 생성된 0xC3448CC4...(163a)은 최종 고장진단 해시값(163)일 수 있다.In the same way, the central processing unit 123 hash transforms based on the chip information 152, that is, the central processing unit PUF value 152a and the ADC PUF value 152b, respectively, 0x50F561B1...(162a) and 0x912E0459. .(162b). And the central processing unit 123 may generate a 0x853E1B15...(162c) by hash transform based on the generated 0x50F561B1...(162a) and 0x912E0459...(162b), and the corresponding 0x853E1B15...(162c) ) May be a chip hash value 162. In addition, the central processing unit 123 may generate a 0xC3448CC4...(163a) by hash transformation based on the failure code value 153a, and the generated 0xC3448CC4...(163a) has a final failure diagnosis hash value 163 ).

중앙처리부(123)는 생성된 펌웨어 해시값(161, 0x26146AD2...(161e)), 칩 해시값(162, 0x853E1B15...(162c))을 기초로 위변조 해시값(164, 0x17376195...(164a))을 생성할 수 있다. 이어서, 중앙처리부(123)는 생성된 위변조 해시값(164, 0x17376195...(164a))과 고장진단 해시값(163, 0xC3448CC4...(163a))을 기초로 무결성 해시값(165, 0xEE6F43F5...(165a))을 생성할 수 있다. 이처럼 기저 정보에서 각각의 해시값을 생성하여 단계적으로 압축하여 하나의 해시값을 생성하는 것을 해시트리구조라고하며, 중앙처리부(123)가 생성한 해시트리(166a)는 최종적으로 생성한 무결성 해시값(165, 0xEE6F43F5...(165a))이 펌웨어 정보(151), 칩의 정보(152) 및 회로점검 정보(153)를 포함하도록 생성되는 과정에 대한 정보일 수 있다.The central processing unit 123 based on the generated firmware hash values (161, 0x26146AD2...(161e)) and chip hash values (162, 0x853E1B15...(162c)), forgery forged hash values (164, 0x17376195... (164a)). Subsequently, the central processing unit 123 based on the generated forged hash values (164, 0x17376195...(164a)) and fault diagnosis hash values (163, 0xC3448CC4...(163a)) hash values (165, 0xEE6F43F5) ...(165a)). In this way, generating each hash value from the base information and compressing it stepwise to generate one hash value is called a hashtree structure, and the hashley 166a generated by the central processing unit 123 is the integrity hash value finally generated. (165, 0xEE6F43F5...(165a)) may be information about a process that is generated to include firmware information 151, chip information 152, and circuit check information 153.

중앙처리부(123)는 생성된 무결성 해시값(165)을 AMI 디바이스(100)의 개인키 및 검증노드(200)의 공개키로 암호화하여 트랙잭션 데이터를 생성할 수 있다. 개인키 및 공개키는 하나의 쌍으로 이루어질 수 있다. 그리고 각각의 AMI 디바이스(100)와 검증노드(200)는 한 쌍의 개인키 및 공개키를 부여받을 수 있다.The central processing unit 123 may generate the transaction data by encrypting the generated integrity hash value 165 with the private key of the AMI device 100 and the public key of the verification node 200. The private key and public key can be made in a pair. In addition, each AMI device 100 and the verification node 200 may be provided with a pair of private and public keys.

개인키는 의사난수생성기를 통해 256비트 크기의 무작위 랜덤값으로 생성될 수 있다. 일례로 16진수로 표현되는 개인키는 '1E99423A4ED2...6AEDD'와 같은 형태일 수 있다. 이와 쌍으로 생성된 개인키를 타원곡선 알고리즘에 입력하여 이에 대응하는 공개키를 생성할 수 있다. 개인키와 공개키 쌍이 생성되면 AMI 디바이스(100) 및 검증노드(200)에 할당되며, 공개키는 시스템에 참여하는 모든 참여자(노드)에게 공유될 수 있다.The private key can be generated with a random random value of 256 bits in size through a pseudo-random number generator. For example, the private key expressed in hexadecimal may be in the form of '1E99423A4ED2...6AEDD'. The private key generated in this pair can be input to an elliptic curve algorithm to generate a corresponding public key. When the private key and public key pair are generated, they are assigned to the AMI device 100 and the verification node 200, and the public key can be shared with all participants (nodes) participating in the system.

AMI 디바이스(100)의 개인키는 공장 출고 당시 AMI 디바이스(100)의 펌웨어에 삽입되거나 하드웨어 형태의 보안 모듈에 탑재될 수 있다. 출고할 때, 해당 개인키가 입력된 칩에 대한 락을 설정할 수 있고, 상기 락을 통해 AMI 디바이스(100)의 개인키를 외부 유출로부터 보호할 수 있다.The private key of the AMI device 100 may be inserted into the firmware of the AMI device 100 at the time of shipment from the factory or mounted on a hardware-type security module. When shipped, a lock on a chip to which the corresponding private key is input can be set, and the private key of the AMI device 100 can be protected from external leakage through the lock.

암호화하는 과정을 더욱 자세히 설명하면, 중앙처리부(123)는 무결성 해시값(165)에 대해 AMI 디바이스 개인키(171a)를 이용하여 전자서명을 할 수 있다. 전자서명된 데이터에 대해 검증노드 공개키(172b)를 이용하여 한 번 더 암호화할 수 있다. 그리고 네트워크상에서 상호약속된 통신프로토콜을 이용하여 해당 데이터를 전송하기 위한 트랜잭션 데이터(181)를 생성할 수 있다.When the encryption process is described in more detail, the central processing unit 123 may digitally sign the integrity hash value 165 using the AMI device private key 171a. The digitally signed data can be encrypted once more using the verification node public key 172b. In addition, transaction data 181 for transmitting the corresponding data may be generated using a mutually promised communication protocol on the network.

통신모듈(140)은 트랜잭션 데이터(181)를 검증을 요청한 검증노드(200)에 전송할 수 있다.The communication module 140 may transmit the transaction data 181 to the verification node 200 requesting verification.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 노드의 무결성 검증 처리 절차를 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, AMI 디바이스(100)가 전송한 트랜잭션은 도 3에 도시된 검증노드(200)가 수신할 수 있다. 검증노드(200)는 전송된 트랜잭션 데이터(181)를 검증노드 개인키(172a)로 복호화를 할 수 있다. 그리고 검증노드(200)는 복호화된 데이터를 AMI 디바이스 공개키(171b)를 이용하여 전자 서명을 확인하여 AMI 디바이스(100)가 전송한 데이터임을 확인할 수 있다. 검증노드 개인키(172a) 및 AMI 디바이스 공개키(171b)로 복호화한 데이터는 무결성 해시값(165)일 수 있다.7 is a diagram illustrating a procedure for verifying the integrity of a blockchain node according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the transaction transmitted by the AMI device 100 may be received by the verification node 200 shown in FIG. 3. The verification node 200 may decrypt the transmitted transaction data 181 with the verification node private key 172a. In addition, the verification node 200 may confirm that the decrypted data is data transmitted by the AMI device 100 by confirming an electronic signature using the AMI device public key 171b. Data decrypted with the verification node private key 172a and the AMI device public key 171b may be an integrity hash value 165.

검증노드(200)는 복호화된 무결성 해시값(165)과 출고 시 미리 등록된 AMI 디바이스(100)의 순수 무결성 해시값(이하, 참조 해시값(167))과 비교할 수 있다. 비교 완료된 결과 데이터를 블록체인 분산원장에 기록하기 위해서, 검증노드(200)는 비교한 결과값에 대해 검증노드 개인키(172a)로 암호화하는 결과서명을 할 수 있고, 네트워크상에서 상호약속된 통신프로토콜을 이용하여 해당 결과 데이터를 전송하기 위한 결과 트랜잭션 데이터(182)를 생성할 수 있다. 검증노드(200)는 생성된 결과 트랜잭션 데이터(182)를 도 3에 도시된 하나 이상의 블록생성노드(300)에 전송할 수 있다. 각 블록생성노드(300)는 일정 시간 동안 다른 노드로부터 전달받은 다른 목적의 미포함 트랜잭션(183) 더 전송받은 후 합의 알고리즘에 따른 블록생성규칙에 따라 블록(220)을 생성할 수 있다.The verification node 200 may compare the decrypted integrity hash value 165 with the pure integrity hash value (hereinafter referred to as the reference hash value 167) of the AMI device 100 previously registered at the factory. In order to record the result data that has been compared to the distributed ledger of the blockchain, the verification node 200 can sign the result of encrypting the compared result value with the verification node private key 172a, and mutually promised communication protocol on the network. Result transaction data 182 for transmitting the corresponding result data may be generated using. The verification node 200 may transmit the generated result transaction data 182 to one or more block generation nodes 300 shown in FIG. 3. Each block generation node 300 may generate a block 220 according to the block generation rule according to the consensus algorithm after further receiving the transaction 183 for another purpose, which is received from another node for a certain period of time.

여기서, 합의 알고리즘은 작업증명(PoW, Proof of Work), 균형작업증명(ePoW, equilibrium Proof of Work), 이중작업증명(DPoW, Dual Proof of Work), 지분증명(PoS, Proof of Stake), 우로보로스 지분증명(OPoS, Ouroboros Proof of Stake), 리스지분증명(LPoS, Leased Proof of Stake), 위임지분증명(DPoS, Delegated Proof of Stake), 이중위임지분증명(DDPoS, Dual Delegated Proof of Stake), 하이퍼 위임지분증명(Hyper-DPoS), 포뮬레이션증명(PoF, Proof of Formulation), 포크능력증명(PoF, Proof of Forkability), 활동증명(PoA, Proof of Activity), 트레이딩증명(PoT, Proof of Trading), 소각증명(PoB, Proof of Burn), 두뇌증명(PoB; Proof of Brain), 중요도증명(PoI, Proof of Importance), 신뢰성증명(PoB, Proof of Believability), 흐름증명(PoF, Proof of Flow), 권위증명(PoA, Proof of Authority), 저장증명(PoS; Proof of Storage) ,공간증명(Proof of Space), 경과시간증명(PoET, Proof of Elapsed Time) 및 프랙티컬 비잔틴 장애 허용(PBFT, Practical Byzantine Fault Tolerance) 중 하나를 이용할 수 있다.Here, the consensus algorithm includes Proof of Work (PoW), equilibrium Proof of Work (ePoW), Dual Proof of Work (DPoW), Proof of Stake (PoS), and Wooro Boro's Proof of Stake (OPoS), Leased Proof of Stake (LPoS), Delegated Proof of Stake (DPoS), Dual Delegated Proof of Stake (DDPoS), Hyper-DPoS, Hyper-DPoS, Proof of Formulation (PoF), Proof of Forkability (PoF), Proof of Activity (PoA), Proof of Trading (PoT) ), Proof of Burn (PoB), Proof of Brain (PoB), Proof of Importance (PoI), Proof of Believability (PoB), Proof of Flow (PoF) ), Proof of Authority (PoA), Proof of Storage (PoS), Proof of Space, PoET (Proof of Elapsed Time), and Practical Byzantine Failure (PBFT, Practical Byzantine Fault Tolerance).

생성한 블록(220)은 도 3에 도시된 블록체인 노드 네트워크를 구성하는 하나 이상의 일반노드(400)로 전파할 수 있다. 블록(220)을 전파받은 각 일반노드(400)는 이전에 기록된 블록과 체인구조를 형성할 수 있고, 체인구조가 형성되면 블록체인 시스템에 해당 정보 기록이 완료될 수 있다. 이때, 각 일반노드(400)는 전파된 결과 데이터를 조회할 수 있다. 일반노드(400)는 조회한 결과 데이터가 일치한 결과값이면, 해당 AMI 디바이스(100)를 신뢰 디바이스로 규정하고 연결을 유지할 수 있다. 조회한 결과 데이터가 불일치 결과값이면 해당 AMI 디바이스(100)를 신뢰할 수 없는 디바이스로 규정하고 해당 AMI 디바이스(100)와 연결을 중단할 수 있고, 상기 결과 데이터의 내용을 관리시스템으로 전송하거나 알람을 줄 수 있다. 상기 관리시스템은 원격 또는 직접 AMI 디바이스(100)에 접근하여 해시트리를 분석하고 원인을 파악하여 조치할 수 있다.The generated block 220 may propagate to one or more general nodes 400 constituting the blockchain node network shown in FIG. 3. Each general node 400 that has received the block 220 can form a chain structure with the previously recorded block, and when the chain structure is formed, the corresponding information recording in the blockchain system can be completed. At this time, each general node 400 may query the propagated result data. The general node 400 may define the corresponding AMI device 100 as a trusted device and maintain the connection if the searched result data is a matched result value. If the inquired result data is inconsistent result value, the corresponding AMI device 100 can be defined as an untrusted device, and the connection with the corresponding AMI device 100 can be stopped, and the result data is transmitted to the management system or an alarm is issued. Can give. The management system may access the AMI device 100 remotely or directly to analyze the hashtree and determine the cause and take action.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변조된 해시트리 구조를 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 해시트리(166a)의 최종 해시값(루트 해시값)은 하나의 가저 해시값 변화에도 최종 해시값 전체가 변경될 수 있다. 도 8에 도시된 일례는 도 6에 도시된 중앙처리부 PUF 값(152a, 0xAC048B64)이 어떠한 이유로 인해 0xAC048B65(152c)로 변경된 경우이다. 이 경우, 해시트리 구조에 따라 검증노드(200)로 전송되는 최종 해시값, 즉, 도 6의 무결성 해시값(165, 0xEE6F43F5??)이 도 8과 같이 0x4BA1AAD1...(165b)로 변경되어 전송될 수 있다. 검증노드(200)는 참조 해시값(167)과의 전송된 무결성 해시값(165b)의 비교를 통해 불일치 결과 데이터를 결과 트랜잭션 데이터(182)로 생성하여 블록생성노드(300)로 전송하고, 블록생성노드(300)는 불일치 결과 데이터가 포함된 블록(220)을 복수의 일반노드(400)에 전파할 수 있다. 복수의 일반노드(400)는 조회한 결과 데이터가 불일치 결과값이므로, 해당 AMI 디바이스(100)를 신뢰할 수 없는 디바이스로 규정하고 연결을 중단할 수 있다. 이후, 관리시스템은 원인을 파악하기 위해 전송된 해시트리(166b)를 분석할 수 있다.8 is a diagram illustrating a modulated hastery structure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the final hash value (root hash value) of the hashley 166a may be changed in the entirety of the last hash value even with a single change of the hash value. The example shown in FIG. 8 is a case where the central processing unit PUF values 152a and 0xAC048B64 shown in FIG. 6 are changed to 0xAC048B65 (152c) for some reason. In this case, the final hash value transmitted to the verification node 200 according to the hashtree structure, that is, the integrity hash value (165, 0xEE6F43F5??) of FIG. 6 is changed to 0x4BA1AAD1...(165b) as shown in FIG. Can be sent. The verification node 200 generates inconsistent result data as the result transaction data 182 through comparison of the transmitted hash value 165b with the reference hash value 167, and transmits the result data to the block generation node 300. The generation node 300 may propagate the block 220 including the inconsistent result data to the plurality of general nodes 400. Since the plurality of general nodes 400 have inquired data, the corresponding AMI device 100 may be defined as an untrusted device and the connection may be terminated. Subsequently, the management system can analyze the transmitted hashtry 166b to determine the cause.

AMI 디바이스(100)에서 검증노드(200)로 전송하는 트랜잭션 데이터(181)에는 최종 해시값(무결성 해시값(165))과 더불어 최종 해시값이 생성되는 과정인 해시트리도 포함될 수 있다. 관리시스템은 불일치 판정을 받은 최종 해시값의 해시트리(166b)와 참조 해시값(167)의 해시트리(166a)를 상위에서부터 단계적으로 비교하면서 분석할 수 있다. 상위에서부터 불일치 해시값을 추적하며 최종 해시값(0x4BA1AAD1...(165b))이 변경된 이유와 유형을 분석할 수 있다. 도 8에 도시된 경우에는 관리시스템이 무결성 해시값(165b, 0x4BA1AAD1...), 위변조 해시값(164b, 0x562EC6AE...), 칩 해시값(162e, 0x702AE534...), 중앙처리부 PUF 해시값(162d, 0xA086ABE6...), 중앙처리부 PUF 값(152c, 0xAC048B65)으로 추적할 수 있으며, 중앙처리부(123)에서 위변조된 상황이 발생했다고 인지할 수 있고, 이에 대해 대응할 수 있다.The transaction data 181 transmitted from the AMI device 100 to the verification node 200 may include a hashley, which is a process in which the final hash value is generated along with the final hash value (integral hash value 165). The management system may analyze the hashley 166b of the final hash value that is determined to be inconsistent and the hashley 166a of the reference hash value 167 while comparing stepwise. From the top, the inconsistent hash value can be traced and the reason and type of the change to the final hash value (0x4BA1AAD1...(165b)) can be analyzed. In the case shown in Figure 8, the management system integrity hash value (165b, 0x4BA1AAD1...), forged hash value (164b, 0x562EC6AE...), chip hash value (162e, 0x702AE534...), central processing unit PUF hash The values (162d, 0xA086ABE6...) and the central processing unit PUF values (152c, 0xAC048B65) can be tracked, and the central processing unit 123 can recognize that a forged situation has occurred, and can respond to this.

본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 및 AMI 디바이스 무결성 시스템은 AMI의 각각의 기저 정보를 기초로 생성한 해시값과 각 해시값의 최종 해시값을 참조 해시값(순수 무결성 해시값)과 비교하여 일치 여부를 확인하므로 상기 AMI 디바이스의 공장 초기 무결성을 보장할 수 있다. 또한, 상기 각 기저 정보를 각각의 해시 트리를 이용해 압축하여 전송하고 비교하여, 상기 AMI 디바이스와 상기 검증 노드의 연산 부하도 줄일 수 있다. 또한, 해시 변환은 역과정이 불가능하므로, 해시값의 유출로 인한 보안 우려도 불식할 수 있고, 상기 각 기저 정보는 펌웨어 정보, 칩의 정보 및 회로점검 정보를 포함하므로 소프트웨어단의 무결성 뿐만 아니라 하드웨어단의 무결성도 동시에 보장할 수 있다.The AMI device and the AMI device integrity system according to an embodiment of the present invention compare a hash value generated based on each basis information of the AMI and a final hash value of each hash value with a reference hash value (pure integrity hash value) It is possible to ensure the factory initial integrity of the AMI device by checking whether the match. In addition, it is possible to reduce the computational load of the AMI device and the verification node by compressing, transmitting, and comparing the basis information by using each hash tree. In addition, since the hash conversion is not reversed, security concerns due to the leakage of the hash value can be disregarded, and each of the base information includes firmware information, chip information, and circuit inspection information, so as well as hardware integrity as well as software level The integrity of the column can be guaranteed at the same time.

또한, 블록체인을 통해 데이터베이스를 관리하므로 데이터의 무결성은 블록체인을 구성하는 참여자들의 합의 알고리즘에 의해 무결성이 보장될 수 있다.In addition, since the database is managed through the blockchain, the integrity of the data can be guaranteed by the consensus algorithm of the participants constituting the blockchain.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 및 AMI 디바이스 무결성 시스템은 AMI의 소프트웨어 및 하드웨어 층으로부터 AMI 디바이스에서 수신하여 무결성을 검증하는 층 그리고 데이터를 관리하는 데이터베이스층까지 무결성을 보장할 수 있으므로, 신뢰성이 핵심인 지능형 전력망에 적절할 수 있다.Therefore, the AMI device and the AMI device integrity system according to an embodiment of the present invention can ensure integrity from the software and hardware layers of the AMI to the layer that verifies the integrity by receiving the data from the AMI device and the database layer that manages data. It may be suitable for an intelligent power grid where reliability is key.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 무결성 검증 방법에 대해서 설명하기로 한다. 상기 AMI 디바이스 무결성 검증 방법은 AMI 디바이스 무결성 검증 시스템과 유사하므로 간략히 언급하기로 한다.Hereinafter, an AMI device integrity verification method according to an embodiment of the present invention will be described. The AMI device integrity verification method is similar to the AMI device integrity verification system and will be briefly described.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 무결성 검증 방법의 흐름도이다. 도 9를 참조하면, 블록체인을 이용하여 전력량 검침을 위한 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 디바이스의 무결성을 검증하는 방법은 상기 AMI 디바이스의 칩의 정보를 포함하는 하드웨어 정보에 기초하여 무결성 해시값을 생성하는 단계(S910), 상기 무결성 해시값을 상기 AMI 디바이스의 개인키 및 상기 블록체인의 검증노드의 공개키로 암호화하는 단계(S920), 암호화한 상기 무결성 해시값을 기초로 통신프로토콜에 따른 트랜잭션 데이터를 생성하여 상기 검증노드로 전송하는 단계(S930), 상기 트랜잭션 데이터를 상기 검증노드의 개인키 및 상기 AMI 디바이스의 공개키로 복호화하여 상기 무결성 해시값으로 변환하는 단계(S940), 상기 AMI 디바이스의 참조 해시값과 비교한 결과 데이터를 상기 검증노드의 개인키로 암호화하는 단계(S950) 및 암호화한 상기 결과 데이터를 기초로 통신프로토콜에 따른 결과 트랜잭션 데이터를 생성하여 상기 블록체인의 하나 이상의 블록생성노드에 전송하는 단계(S960)을 포함할 수 있다.9 is a flowchart of an AMI device integrity verification method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, a method of verifying the integrity of an AMI (Advanced Metering Infrastructure) device for power meter reading by using a blockchain generates an integrity hash value based on hardware information including information of a chip of the AMI device Step S910, encrypting the integrity hash value with the private key of the AMI device and the public key of the verification node of the blockchain (S920), generating transaction data according to the communication protocol based on the encrypted integrity hash value And transmitting to the verification node (S930), decrypting the transaction data with the verification node's private key and the public key of the AMI device to convert the integrity hash value (S940), and the reference hash value of the AMI device Encrypting the result data compared with the private key of the verification node (S950) and generating result transaction data according to a communication protocol based on the encrypted result data and transmitting it to one or more block generation nodes of the blockchain (S960).

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무결성 해시값을 생성하는 단계를 나타낸 흐름도이다. 도 10을 참조하면, S910 단계는 펌웨어 정보를 기초로 펌웨어 해시값을 생성하는 단계(S911), 칩의 정보를 기초로 칩 해시값을 생성하는 단계(S912) 및 회로점검 정보를 기초로 고장진단 해시값을 생성하는 단계(S913)를 포함할 수 있으며, 상기 S911, S912 및 S913 단계는 동시에 실행되거나 따로 실행될 수 있다.10 is a flowchart illustrating a step of generating an integrity hash value according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, in step S910, a firmware hash value is generated based on the firmware information (S911), a chip hash value is generated based on the chip information (S912), and a fault diagnosis is performed based on circuit inspection information. It may include the step of generating a hash value (S913), the steps S911, S912 and S913 may be executed simultaneously or separately.

상기 칩의 정보(152)는 상기 칩의 PUF 값을 포함할 수 있다.The chip information 152 may include a PUF value of the chip.

또한, 상기 펌웨어 해시값과 상기 칩 해시값을 이용하여 위변조 해시값을 생성하는 단계(S914) 및 상기 위변조 해시값과 상기 고장진단 해시값을 이용하여 상기 무결성 해시값을 생성하는 단계(S915)를 더 포함할 수 있다.In addition, the step of generating a forged hash value using the firmware hash value and the chip hash value (S914) and the step of generating the integrity hash value using the forged hash value and the fault diagnosis hash value (S915) It may further include.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭키를 이용해 암호화하는 단계를 나타낸 흐름도이다. 도 11을 참조하면, 상기 AMI 디바이스의 개인키로 상기 무결성 해시값을 암호화하여 서명값으로 변환하는 단계(S931) 및 상기 서명값을 상기 검증노드의 공개키로 암호화하여 상기 트랜잭션 데이터를 생성하는 단계(S932)를 포함할 수 있다.11 is a flowchart illustrating a step of encrypting using an asymmetric key according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, encrypting the integrity hash value with the private key of the AMI device and converting it into a signature value (S931) and generating the transaction data by encrypting the signature value with the public key of the verification node (S932) ).

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 무결성 검증 방법의 흐름도이다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 AMI 디바이스 무결성 검증 방법은 합의 알고리즘에 따른 블록생성규칙으로 블록을 생성하고, 생성한 상기 블록을 하나 이상의 상기 블록체인의 노드에 전파하는 단계(S970)를 포함한다.12 is a flowchart of an AMI device integrity verification method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, in the method for verifying the integrity of an AMI device according to an embodiment of the present invention, generating a block using a block creation rule according to an agreement algorithm and propagating the generated block to one or more nodes of the blockchain ( S970).

상기 결과 데이터를 확인하는 단계(S980)에서 상기 결과 데이터가 일치 결과값이면 각각의 상기 블록체인 노드는 상기 AMI 디바이스와 통신을 유지하는 단계(S991) 또는 상기 결과 데이터가 불일치 결과값이면 각각의 상기 블록체인 노드는 상기 AMI 디바이스와 통신을 중단하는 단계(S992)를 더 포함할 수 있다.In step S980 of checking the result data, if the result data is a match result, each of the blockchain nodes maintains communication with the AMI device (S991) or if the result data is a mismatch result, each of the The blockchain node may further include stopping communication with the AMI device (S992).

본 명세서에 기재된 다양한 실시예들은 하드웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 소프트웨어 및/또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들은 하나 이상의 주문형 반도체(ASIC)들, 디지털 신호 프로세서(DSP)들, 디지털 신호 프로세싱 디바이스(DSPD)들, 프로그램어블 논리 디바이스(PLD)들, 필드 프로그램어블 게이트 어레이(FPGA)들, 프로세서들, 컨트롤러들, 마이크로컨트롤러들, 마이크로프로세서들, 여기서 제시되는 기능들을 수행하도록 설계되는 다른 전자 유닛들 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다.Various embodiments described herein may be implemented by hardware, middleware, microcode, software, and/or combinations thereof. For example, various embodiments may include one or more on-demand semiconductors (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGA) ), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, other electronic units designed to perform the functions presented herein, or combinations thereof.

또한, 예를 들어, 다양한 실시예들은 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능한 매체에 수록되거나 인코딩될 수 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체에 수록 또는 인코딩된 명령들은 프로그램 가능한 프로세서 또는 다른 프로세서로 하여금 예컨대, 명령들이 실행될 때 방법을 수행하게끔 할 수 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 하나의 장소로부터 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 모두를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터-판독가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM　또는 기타 광학디스크 저장 매체, 자기 디스크 저장 매체 또는 기타 자기 저장 디바이스 또는 원하는 프로그램 코드를 컴퓨터에 의해 액세스가능한 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 반송하거나 저장하는데 이용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다.Also, for example, various embodiments may be recorded or encoded in a computer-readable medium including instructions. Instructions stored or encoded on a computer-readable medium may cause a programmable processor or other processor to perform a method, such as when instructions are executed. Computer-readable media includes both computer storage media and communication media including any medium that facilitates transfer of a computer program from one place to another. The storage medium may be any available medium that can be accessed by a computer. For example, such a computer-readable medium may include RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage medium, magnetic disk storage medium or other magnetic storage device or instructions or data accessible by a computer to a desired program code. It can include any other medium that can be used to transport or store in the form of structures.

이러한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 등은 본 명세서에 기술된 다양한 동작들 및 기능들을 지원하도록 동일한 디바이스 내에서 또는 개별 디바이스들 내에서 구현될 수 있다. 추가적으로, 본 발명에서 "~부"로 기재된 구성요소들, 유닛들, 모듈들, 컴포넌트들 등은 함께 또는 개별적이지만 상호 운용가능한 로직 디바이스들로서 개별적으로 구현될 수 있다. 모듈들, 유닛들 등에 대한 서로 다른 특징들의 묘사는 서로 다른 기능적 실시예들을 강조하기 위해 의도된 것이며, 이들이 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 실현되어야만 함을 필수적으로 의미하지 않는다. 오히려, 하나 이상의 모듈들 또는 유닛들과 관련된 기능은 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 수행되거나 또는 공통의 또는 개별의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들 내에 통합될 수 있다.Such hardware, software, firmware, etc. may be implemented within the same device or within separate devices to support various operations and functions described herein. Additionally, the components, units, modules, components, etc. described as “˜units” in the present invention may be implemented individually together as separate or interoperable logic devices. The depiction of different features for modules, units, etc. is intended to highlight different functional embodiments, and does not necessarily mean that they must be realized by individual hardware or software components. Rather, the functionality associated with one or more modules or units may be performed by separate hardware or software components or incorporated within common or separate hardware or software components.

특정한 순서로 동작들이 도면에 도시되어 있지만, 이러한 동작들이 원하는 결과를 달성하기 위해 도시된 특정한 순서, 또는 순차적인 순서로 수행되거나, 또는 모든 도시된 동작이 수행되어야 할 필요가 있는 것으로 이해되지 말아야 한다. 임의의 환경에서는, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 더욱이, 상술한 실시예에서 다양한 구성요소들의 구분은 모든 실시예에서 이러한 구분을 필요로 하는 것으로 이해되어서는 안되며, 기술된 구성요소들이 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although the operations are shown in the drawings in a particular order, it should not be understood that these operations are performed in a specific order, or in a sequential order, to achieve the desired result, or that all the illustrated actions need to be performed. . In any environment, multitasking and parallel processing can be advantageous. Moreover, the division of various components in the above-described embodiments should not be understood as requiring such division in all embodiments, and the described components will generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. It should be understood that it can.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: AMI 디바이스 110: 센서
121: 스위치 122: ADC
123: 중앙처리부 130: 레퍼런스 회로
140: 통신모듈 200: 검증노드
300: 블록생성노드 400: 일반노드100: AMI device 110: sensor
121: switch 122: ADC
123: central processing unit 130: reference circuit
140: communication module 200: verification node
300: block generation node 400: general node

Claims (17)

무결성 검증이 가능한 전력량 검침을 위한 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 디바이스로서,
하나 이상의 칩(Chip); 및
상기 하나 이상의 칩을 제어하는 중앙처리부를 포함하고,
상기 중앙처리부는, 상기 칩의 정보를 포함하는 상기 AMI 디바이스의 하드웨어 정보에 기초하여 무결성 해시값을 생성하고 상기 무결성 해시값을 암호화한 트랜잭션 데이터를 전송하는 것인 AMI 디바이스.
As an AMI (Advanced Metering Infrastructure) device for checking the amount of electricity capable of integrity verification,
One or more chips; And
It includes a central processing unit for controlling the one or more chips,
The central processing unit, AMI device that generates an integrity hash value based on the hardware information of the AMI device including the information of the chip and transmits the transaction data encrypted the integrity hash value.
제1항에 있어서,
상기 하드웨어 정보는,
상기 AMI 디바이스의 펌웨어 정보 및 회로점검 정보 중 하나 이상을 더 포함하는 것인 AMI 디바이스.
According to claim 1,
The hardware information,
The AMI device further comprises at least one of firmware information and circuit inspection information of the AMI device.
제1항에 있어서,
상기 중앙처리부는,
상기 무결성 해시값을 상기 AMI 디바이스의 개인키 및 상기 AMI 디바이스와 네트워크로 연결된 검증노드의 공개키를 이용하여 암호화 하는 것인 AMI 디바이스.
According to claim 1,
The central processing unit,
An AMI device that encrypts the integrity hash value using a private key of the AMI device and a public key of a verification node networked with the AMI device.
제2항에 있어서,
상기 펌웨어 정보는,
상기 펌웨어의 버전 정보, 하나 이상의 파라미터 값 및 하나 이상의 기능에 대한 대표값 중 하나 이상을 포함하는 것인 AMI 디바이스.
According to claim 2,
The firmware information,
An AMI device comprising one or more of version information of the firmware, one or more parameter values, and representative values for one or more functions.
제1항에 있어서,
상기 칩의 정보는,
상기 칩의 PUF(Physical Unclonable Function) 값을 포함하는 것인 AMI 디바이스.
According to claim 1,
The information of the chip,
An AMI device that includes a Physical Unclonable Function (PUF) value of the chip.
제2항에 있어서,
상기 중앙처리부는,
상기 펌웨어 정보를 기초로 생성한 펌웨어 해시값 및 상기 칩의 정보를 기초로 생성한 칩 해시값을 이용하여 위변조 해시값을 생성하고,
상기 위변조 해시값과 상기 회로점검 정보를 기초로 생성한 고장진단 해시값을 이용하여 상기 무결성 해시값을 생성하는 것인 AMI 디바이스.
According to claim 2,
The central processing unit,
A forged forged hash value is generated by using the firmware hash value generated based on the firmware information and the chip hash value generated based on the chip information,
An AMI device for generating the integrity hash value using the forgery hash value generated based on the forgery and hash value and the circuit check information.
제3항에 있어서,
상기 트랜잭션 데이터는,
상기 AMI 디바이스의 개인키로 상기 무결성 해시값을 암호화하여 서명값으로 변환하고, 상기 서명값을 상기 검증노드의 공개키로 암호화하여 생성하는 것인 AMI 디바이스.
According to claim 3,
The transaction data,
AMI device that encrypts the integrity hash value with the private key of the AMI device, converts it into a signature value, and generates the signature value by encrypting it with the public key of the verification node.
제1항에 있어서,
전력량을 측정하는 센서;
상기 센서가 측정한 전력 신호 또는 레퍼런스 신호를 선택적으로 통과시키는 스위치;
상기 스위치가 통과시킨 상기 전력 신호 또는 상기 레퍼런스 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 중앙처리부로 전송하는 ADC(Analog to Digital Converter); 및
상기 중앙처리부가 생성한 상기 트랜잭션 데이터를 전송하고 외부 제어 신호를 수신하는 통신모듈을 포함하는 것인 AMI 디바이스.
According to claim 1,
Sensor for measuring the amount of power;
A switch for selectively passing a power signal or a reference signal measured by the sensor;
An ADC (Analog to Digital Converter) that converts the power signal or the reference signal passed by the switch into a digital signal and transmits it to the central processing unit; And
And a communication module for transmitting the transaction data generated by the central processing unit and receiving an external control signal.
제8항에 있어서,
상기 AMI 디바이스는,
상기 스위치가 상기 전력 신호를 통과시키는 정상 모드 또는 상기 스위치가 상기 레퍼런스 신호를 통과시키는 검증 모드로 동작하고,
상기 검증 모드는 검증노드의 무결성 검증 요청에 대응한 상기 중앙처리부의 제어 신호에 따라 동작하는 것인 AMI 디바이스.
The method of claim 8,
The AMI device,
The switch operates in a normal mode in which the power signal passes, or in a verification mode in which the switch passes the reference signal,
The verification mode is an AMI device that operates according to the control signal of the central processing unit corresponding to the verification request of the integrity of the verification node.
블록체인 기반의 전력량 검침을 위한 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 디바이스의 무결성을 검증하는 AMI 디바이스 무결성 검증 시스템으로서,
중앙처리부를 포함하는 하나 이상의 상기 AMI 디바이스; 및
복수의 블록체인 노드로서, 각각이 하나 이상의 상기 AMI 디바이스 중 하나 이상과 네트워크로 연결되는 블록체인 노드;를 포함하고,
상기 AMI 디바이스의 상기 중앙처리부는, 상기 AMI 디바이스의 펌웨어 정보, 칩의 정보 및 회로점검 정보 중 하나 이상에 기초하여 무결성 해시값을 생성하고, 상기 무결성 해시값을 상기 AMI 디바이스의 개인키 및 상기 AMI 디바이스의 무결성 검증을 요청한 상기 블록체인 노드의 공개키를 이용해 암호화하여 상기 블록체인 노드에 트랜잭션 데이터로 전송하는 것인 AMI 디바이스 무결성 검증 시스템.
AMI device integrity verification system that verifies the integrity of AMI (Advanced Metering Infrastructure) devices for blockchain-based electricity meter reading,
At least one AMI device including a central processing unit; And
A plurality of blockchain nodes, each of which is a blockchain node connected to the network with one or more of the one or more AMI devices; includes,
The central processing unit of the AMI device generates an integrity hash value based on one or more of firmware information, chip information, and circuit check information of the AMI device, and the integrity hash value is the private key of the AMI device and the AMI. AMI device integrity verification system that encrypts using the public key of the blockchain node that requested device integrity verification and transmits it as transaction data to the blockchain node.
제10항에 있어서,
상기 블록체인 노드는,
상기 트랜잭션 데이터를 상기 블록체인 노드의 개인키 및 상기 AMI 디바이스의 공개키를 이용한 복호화로 상기 무결성 해시값으로 변환하고, 미리 저장된 상기 AMI 디바이스의 참조 해시값과 비교한 결과 데이터를 상기 블록체인 노드의 개인키를 이용하여 암호화한 결과 트랜잭션 데이터를 생성하며, 상기 결과 트랜잭션 데이터를 상기 블록체인 노드 중에서 블록생성노드에 전송하는 것인 AMI 디바이스 무결성 검증 시스템.
The method of claim 10,
The blockchain node,
The transaction data is converted into the integrity hash value by decryption using the private key of the blockchain node and the public key of the AMI device, and compared with the reference hash value of the previously stored AMI device, and compares the result data with the blockchain node. AMI device integrity verification system that generates transaction data as a result of encryption using a private key, and transmits the resulting transaction data to a block generation node among the blockchain nodes.
제11항에 있어서,
하나 이상의 상기 블록생성노드는,
합의 알고리즘에 따른 블록생성규칙으로 블록을 생성하고, 상기 블록을 상기 블록체인 노드에 전파하고,
각각의 상기 블록체인 노드는 상기 결과 데이터가 일치한 결과값이면, 상기 AMI 디바이스와 통신을 유지하고, 불일치 결과값이면 상기 AMI 디바이스와 통신을 중단하는 것인 AMI 디바이스 무결성 검증 시스템.
The method of claim 11,
At least one block generation node,
Create a block with the block creation rules according to the consensus algorithm, propagate the block to the blockchain node,
Each of the blockchain nodes maintains communication with the AMI device if the result data matches, and stops communication with the AMI device if the result data is inconsistent.
블록체인을 이용하여 전력량 검침을 위한 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 디바이스의 무결성을 검증하는 방법으로서,
상기 AMI 디바이스의 칩의 정보를 포함하는 하드웨어 정보에 기초하여 무결성 해시값을 생성하는 제1 단계;
상기 무결성 해시값을 상기 AMI 디바이스의 개인키 및 상기 블록체인의 검증노드의 공개키로 암호화하는 제2 단계;
상기 제2 단계에서 암호화한 상기 무결성 해시값을 기초로 통신프로토콜에 따른 트랜잭션 데이터를 생성하여 상기 검증노드로 전송하는 제3 단계;
상기 트랜잭션 데이터를 상기 검증노드의 개인키 및 상기 AMI 디바이스의 공개키로 복호화하여 상기 무결성 해시값으로 변환하는 제4 단계;
상기 AMI 디바이스의 참조 해시값과 비교한 결과 데이터를 상기 검증노드의 개인키로 암호화하는 제5 단계; 및
상기 제5 단계에서 암호화한 상기 결과 데이터를 기초로 통신프로토콜에 따른 결과 트랜잭션 데이터를 생성하여 상기 블록체인의 하나 이상의 블록생성노드에 전송하는 제6 단계를 포함하는 것인 AMI 디바이스 무결성 검증 방법.
As a method of verifying the integrity of an AMI (Advanced Metering Infrastructure) device for meter reading using a blockchain,
A first step of generating an integrity hash value based on hardware information including chip information of the AMI device;
A second step of encrypting the integrity hash value with the private key of the AMI device and the public key of the verification node of the blockchain;
A third step of generating transaction data according to a communication protocol based on the integrity hash value encrypted in the second step and transmitting it to the verification node;
A fourth step of decrypting the transaction data with the private key of the verification node and the public key of the AMI device and converting it into the integrity hash value;
A fifth step of encrypting the result data compared with the reference hash value of the AMI device with the private key of the verification node; And
And a sixth step of generating result transaction data according to a communication protocol based on the result data encrypted in the fifth step and transmitting the result transaction data to one or more block generation nodes of the blockchain.
제13항에 있어서,
합의 알고리즘에 따른 블록생성규칙으로 블록을 생성하고, 생성한 상기 블록을 하나 이상의 상기 블록체인의 노드에 전파하는 제7 단계를 포함하고,
상기 결과 데이터가 일치 결과값이면 각각의 상기 블록체인 노드는 상기 AMI 디바이스와 통신을 유지하는 제8-1 단계; 또는
상기 결과 데이터가 불일치 결과값이면 각각의 상기 블록체인 노드는 상기 AMI 디바이스와 통신을 중단하는 제8-2 단계를 더 포함하는 것인 AMI 디바이스 무결성 검증 방법.
The method of claim 13,
A seventh step of generating a block with a block generation rule according to the consensus algorithm, and propagating the generated block to one or more nodes of the blockchain,
A step 8-1 in which each of the blockchain nodes maintains communication with the AMI device if the result data is a match result value; or
If the result data is a result of the mismatch, each of the blockchain nodes further includes an 8-2 step of stopping communication with the AMI device.
제13항에 있어서,
상기 하드웨어 정보는, 상기 AMI 디바이스의 펌웨어 정보 및 회로점검 정보를 더 포함하고
상기 제1 단계는,
상기 펌웨어 정보를 기초로 펌웨어 해시값, 상기 칩의 정보를 기초로 칩 해시값 및 상기 회로점검 정보를 기초로 고장진단 해시값을 생성하는 제1-1 단계;
상기 펌웨어 해시값과 상기 칩 해시값을 이용하여 위변조 해시값을 생성하는 제1-2 단계; 및
상기 위변조 해시값과 상기 고장진단 해시값을 이용하여 상기 무결성 해시값을 생성하는 제1-3 단계를 포함하는 것인 AMI 디바이스 무결성 검증 방법.
The method of claim 13,
The hardware information further includes firmware information and circuit inspection information of the AMI device
The first step,
A first-first step of generating a fault hash value based on the firmware hash value, a chip hash value based on the chip information, and the circuit check information based on the firmware information;
A 1-2 step of generating a forged forged hash value using the firmware hash value and the chip hash value; And
And a step 1-3 of generating the integrity hash value using the forged forged hash value and the failure diagnosis hash value.
제13항에 있어서,
상기 제3 단계는,
상기 AMI 디바이스의 개인키로 상기 무결성 해시값을 암호화하여 서명값으로 변환하는 제3-1 단계; 및
상기 서명값을 상기 검증노드의 공개키로 암호화하여 상기 트랜잭션 데이터를 생성하는 제3-2 단계를 포함하는 것인 AMI 디바이스 무결성 검증 방법.
The method of claim 13,
The third step,
A 3-1 step of encrypting the integrity hash value with the private key of the AMI device and converting it into a signature value; And
And a step 3-2 of generating the transaction data by encrypting the signature value with the public key of the verification node.
제13항에 있어서,
상기 칩의 정보는,
상기 칩의 PUF(Physical Unclonable Function) 값을 포함하는 것인 AMI 디바이스 무결성 검증 방법.The method of claim 13,
The information of the chip,
AMI device integrity verification method comprising the chip's PUF (Physical Unclonable Function) value.
KR1020190132258A 2019-10-23 2019-10-23 Ami device, integrity verification system and method thereof KR102239683B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190132258A KR102239683B1 (en) 2019-10-23 2019-10-23 Ami device, integrity verification system and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190132258A KR102239683B1 (en) 2019-10-23 2019-10-23 Ami device, integrity verification system and method thereof

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190004120A Division KR102054256B1 (en) 2019-01-11 2019-01-11 Ami device, integrity verification system and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200087666A true KR20200087666A (en) 2020-07-21
KR102239683B1 KR102239683B1 (en) 2021-04-13

Family

ID=71832776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190132258A KR102239683B1 (en) 2019-10-23 2019-10-23 Ami device, integrity verification system and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102239683B1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013502021A (en) * 2009-08-17 2013-01-17 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド Terminal remote management method and apparatus
KR101527353B1 (en) 2012-10-19 2015-06-09 한국전자통신연구원 Abnomal behavior detection system in smart grid advanced metering infrastructure network and method using the same
KR101621931B1 (en) * 2014-12-19 2016-05-17 한국인터넷진흥원 Power information transmitting and receiving system in the smart grid
KR101653148B1 (en) * 2009-11-30 2016-09-01 세진전자 주식회사 Security Apparatus For Remote Automatic Meter Reading System
KR20180037851A (en) * 2016-10-05 2018-04-13 한전케이디엔주식회사 Security method for smart grid system using block chain
KR101888629B1 (en) * 2017-10-31 2018-09-20 채령 The PUF-QRNG security terminal system
KR102054256B1 (en) * 2019-01-11 2019-12-10 주식회사 에너닷 Ami device, integrity verification system and method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013502021A (en) * 2009-08-17 2013-01-17 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド Terminal remote management method and apparatus
KR101653148B1 (en) * 2009-11-30 2016-09-01 세진전자 주식회사 Security Apparatus For Remote Automatic Meter Reading System
KR101527353B1 (en) 2012-10-19 2015-06-09 한국전자통신연구원 Abnomal behavior detection system in smart grid advanced metering infrastructure network and method using the same
KR101621931B1 (en) * 2014-12-19 2016-05-17 한국인터넷진흥원 Power information transmitting and receiving system in the smart grid
KR20180037851A (en) * 2016-10-05 2018-04-13 한전케이디엔주식회사 Security method for smart grid system using block chain
KR101888629B1 (en) * 2017-10-31 2018-09-20 채령 The PUF-QRNG security terminal system
KR102054256B1 (en) * 2019-01-11 2019-12-10 주식회사 에너닷 Ami device, integrity verification system and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102239683B1 (en) 2021-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102054256B1 (en) Ami device, integrity verification system and method thereof
US11005290B2 (en) Electric grid control system based on peer-to-peer network
US10879734B2 (en) Arrangement in a system for electrical power production
CN106407795B (en) There are Verification System, authentication method and verification methods for data
CN107925675B (en) Supply system and method for operating the same
JP6719561B2 (en) Supply medium (eg, electricity) trading contract system
US20200295936A1 (en) Computer-implemented systems and methods for linking a blockchain to a digital twin
CN111177253A (en) Power big data protection method and system based on identity digital authentication
CN112733211A (en) Intelligent power grid data storage scheme based on block chain
Tian et al. Blockchain-based AMI framework for data security and privacy protection
Jia et al. PROCESS: Privacy-preserving on-chain certificate status service
Zuo et al. A blockchain-based IoT framework for oil field remote monitoring and control
KR102239683B1 (en) Ami device, integrity verification system and method thereof
WO2018091066A1 (en) Method for operating a peer-to-peer application
Hahn et al. Oak Ridge National Laboratory Pilot Demonstration of an Attestation and Anomaly Detection Framework using Distributed Ledger Technology for Power Grid Infrastructure
Hao et al. Blockchain-Enabled Secure and Transparent Cross-Regional Model Updating and Sharing Approach in Smart Grid
Sheikh et al. Blockchain-based decentralized, flexible, and transparent energy market
Pleier et al. Concept for a stepwise approach for an automated verification process of balancing services
US20200175504A1 (en) Methods and apparatus for creating, tracking, and redeeming dlt-enabled digitized tokens from electricity generation
CN112035426A (en) Supply chain data anti-counterfeiting method, device, equipment and computer readable medium
Detken et al. Security concept for gateway integrity protection within German smart grids
Mansour et al. Decentralized Private Peer-to-Peer Energy Trading using Public Blockchains
CN113780984B (en) Block chain-based power distribution website interaction system and interaction method
Snyder et al. The realities of testing meter firmware upgradeability
WO2022153375A1 (en) Data storage method, data storage program, and information processing device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant